[科普中国]-长货架期食品

影响货架期的因素微生物因素

食品中的微生物主要分为三大类：细菌、霉菌和酵母菌。细菌常见于水分含量较高、营养较为丰富的食品中，如牛奶、果汁、蔬菜及肉制品。细菌生长十分迅速，多以二分裂方式进行繁殖，而某些细菌具有芽孢——对恶劣环境的抵抗力很强，细菌凭借快速繁殖和形成芽孢的特性，使它们几乎无处不在。霉菌容易在水分活度低的食品如面包中滋生，它们往往能形成分枝繁茂的菌丝体，日常生活很多食品上长出一些肉眼可见的绒毛状、絮状或蛛网状的菌落，那就是霉菌。酵母菌在自然界分布广泛，主要生长在偏酸性、潮湿的含糖环境中，酵母菌的生殖方式有无性繁殖和有性繁殖两大类，在有氧、或无氧的条件下都能生存。影响这3种微生物生长的内在因素包括pH、水活度(aw)、防腐剂、营养等，外在因素如时间、温度、湿度、背景微生物负载量、氧化还原电位类别等。

pH值细菌的最适pH范围是4.0～9.0，酵母菌是2.5～8.5，霉菌是1.5～11.0，pH为6.5～7.0是一般微生物的最适生长范围， pH值对食品货架期有直接影响。

水活度(aw)水活度不同于水分含量，水分含量是水分在食品中的百分比，水活度是食品中能够被微生物利用的水(自由水)占整个水分的百分比。对于一些食品来说，各个部分的水活度是有差异的，控制食品水活度，可以控制微生物的生长。

背景微生物负载量将鸡腿放入4℃的冰箱中，当冰箱内微生物负载量为103cfu/cm2时，保存12天后会出现变味、变粘现象;微生物负载量量为104～105cfu/cm2时，保存4～5天后将出现变味、变粘现象;微生物负载量为106～107cfu/cm2时，保存2天后即出现变味、变粘的现象。因此，采取相应工艺来降低背景微生物负载量可延长食品货架期。

氧化还原电位类别氧化还原电位主要受环境中氧的影响，如假单胞菌属于严格需氧菌，在无氧条件则无法存活。一些食品包装采用充氮包装，使需要氧气的微生物无法生存。一般嗜氧微生物在氧化还原电位为正时都能生长，而厌氧微生物要求氧化还原电位为负值，通过改变氧化还原电位控制微生物的生长可以延长产品货架期。

温度温度对微生物的生长十分重要，对货架期的影响也很大，不同温度下微生物含量不同，适当提高温度可加快微生物的生长速度，图1为温度对微生物生长速率的影响情况。

物理因素物理损伤：蔬菜水果容易擦伤，释放出酶类物质，而产生颜色变化，同时也会导致营养物质和水分的散失;饼干类产品容易受机械力的挤压而变碎，预示着货架期结束。

水分散失或吸收：冷冻食品的水分容易散失;蛋卷类较脆的食品容易吸收水分而变软;巧克力在高湿条件下容易出现糖类物质并在表面析出形成白色颗粒的现象;水分能通过除了玻璃和金属，其他包材，水分散失或吸收会对食品口感产生一定影响1。

化学因素脂质氧化：脂肪氧化有不同的方式，自由基和不饱和脂肪酸反应形成酒精、乙醛和游离脂肪酸;脂肪氧化酶催化不饱和脂肪酸和氧气之间的反应;光催化氧化，需要感光物如叶绿素的参与。脂质氧化会产生很多一级、二级产物从而影响食品品质，会导致营养成分和质量的流失以及形成有颜色的褐色物质。

维生素降解：维生素降解的因素有氧气、水、光线、时间、pH等，不同维生素分解快慢不同，可用以预测货架期。

褐变：褐变是食品中普遍存在的一种变色现象，尤其当新鲜果蔬原料进行加工时或经贮藏或受机械损伤时。没有酶参与的褐变为非酶褐变，有酶在氧气的参与下，将酚类物质转变为有色的多聚体，为酶促褐变，多酚氧化酶和过氧化酶是水果中常见的酶2。